CN109881956B - 一种新型抽水储能装置 - Google Patents

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Abstract

一种新型抽水储能装置，它包括：容器壁、附加式配重、大型活塞、O型活塞密封圈、防水壁、入水管端口、出水管端口、第一阀门、第二阀门，在用电低谷时，离峰电能通过电动机驱动液压泵，将过滤后的水从入水管端口加入储能池，在储能池内，过滤水将大型活塞顶起储存势能，通过附加式配重调整储存势能；用电高峰时，大型活塞及附加式配重在重力作用下，将储能池中的水由出水管端口压出，被压出的水流驱动水轮机发电，将势能转化为电能，解决了因地理条件限制，而无法建设抽水储能电站的问题。

Description

一种新型抽水储能装置
技术领域
本发明属于抽水储能发电技术领域，具体涉及一种新型抽水储能装置。
背景技术
抽水储能发电技术是在用电低谷时，消耗电力储存水势能，在用电高峰时，利用水势能通过水轮机发电，具有储能规模大、储存周期长、对环境污染小等优点，是最有发展前景的大规模电力储能技术之一。
抽水储能电站设有上水库和下水库，上水库建在高于下水库的位置，并在上水库和下水库之间分别设有水泵和水轮机组。在用电低谷时，通过电机带动水泵将下水库中的水抽送到上水库中，将电能转化为势能储存起来；在用电高峰时，将上水库的阀门打开，上水库存储的水向下水库流淌，水流带动水轮机转动，将势能转化为电能，向用电方提供电能。抽水蓄能电站对地形、地质等选址条件的要求高，因为地理条件限制，无法修建上水库储能，很多地区不具备建设抽水蓄能电站，制约了抽水蓄能电站的建设和发展。
发明内容
本发明针对因地理条件限制，无法修建上水库储能，制约抽水蓄能电站的建设和发展问题，根据活塞工作原理，构思了一种新型储能方式，并设计了一种不受地形、地质等条件限制，能量利用率高的新型抽水储能装置。
本发明采用的技术方案是：一种新型抽水储能装置，其特征是，它包括：容器壁1、大型活塞4、0型活塞密封圈5、防水壁8、入水管端口9、出水管端口10、第一阀门11、第二阀门12，在所述的容器壁1内设有储能池13，在所述的容器壁1内表面上设有防水壁8，所述的储能池13顶端敞开口，所述的储能池13底端为半球体，在所述的储能池13底端的半球体与储能池13主体连接处设有入水管端口9，在所述的入水管端口9上设有第一阀门11，在所述的储能池13底端的半球体上设有出水管端口10，在所述的出水管端口10上设有第二阀门12，在所述的大型活塞4外部设有0型活塞密封圈5，所述的大型活塞4设置在储能池13内，所述的0型活塞密封圈5与防水壁8过盈配合连接。
在所述的大型活塞4上设置附加式配重2。
在所述的大型活塞4和附加式配重2之间设置砂岩层3。
在所述的大型活塞4外部同0型活塞密封圈5并列组合设置工字型活塞密封圈6，所述的工字型活塞密封圈6与防水壁8过盈配合连接。
在所述的大型活塞4与0型活塞密封圈5和工字型活塞密封圈6组合之间设置橡胶垫圈14。
所述的防水壁8由防水标准P4以下的混凝土或纯水泥制作。
所述的大型活塞4整体采用钢筋混凝土制作。
在所述的防水壁8的内表面设置活塞密封帘布7，所述的活塞密封帘布7与0型活塞密封圈5过盈配合连接。
本发明一种新型抽水储能装置的有益效果体现在：
1、一种新型抽水储能装置占地面积小，势能与电能间转化通过大型活塞与可附加式配重做功来实现，且不受地理条件限制，选址方便，解决了因地理条件限制，而无法建设抽水储能电站的问题；
2、一种新型抽水储能装置，具有多种密封装置，防止水蒸发造成的能量损失，容器形状通过分析计算水流能量损失小，对器壁磨损小，且选材方便，造价低廉。
附图说明
图1是一种新型抽水储能装置俯视图；
图2是图1中的A-A剖视图；
图3是图1中的B-B剖视图；
图中，1.容器壁，2.附加式配重，3.砂岩层，4.大型活塞，5.0型活塞密封圈，6.工字型活塞密封圈，7.活塞密封帘布，8.防水壁，9.入水管端口，10.出水管端口，11.第一阀门，12.第二阀门，13.储能池，14.橡胶垫圈。
具体实施方式
以下结合图1至图3和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照附图1至图3，一种新型抽水储能装置，它包括：容器壁1、大型活塞4、0型活塞密封圈5、防水壁8、入水管端口9、出水管端口10、第一阀门11、第二阀门12，在所述的容器壁1内设有储能池13，在所述的容器壁1内表面上设有防水壁8，所述的储能池13顶端敞开口，所述的储能池13底端为半球体，在所述的储能池13底端的半球体与储能池13主体连接处设有入水管端口9，在所述的入水管端口9上设有第一阀门11，在所述的储能池13底端的半球体上设有出水管端口10，在所述的出水管端口10上设有第二阀门12，在所述的大型活塞4外部设有0型活塞密封圈5，所述的大型活塞4设置在储能池13内，所述的0型活塞密封圈5与防水壁8过盈配合连接。
在所述的大型活塞4上设置附加式配重2。
在所述的大型活塞4和附加式配重2之间设置砂岩层3。
在所述的大型活塞4外部同0型活塞密封圈5并列组合设置工字型活塞密封圈6，所述的工字型活塞密封圈6与防水壁8过盈配合连接。
在所述的大型活塞4与0型活塞密封圈5和工字型活塞密封圈6组合之间设置橡胶垫圈14。
所述的防水壁8由防水标准P4以下的混凝土或纯水泥制作。
所述的大型活塞4整体采用钢筋混凝土制作，下部采用P10型混凝土这种价格低廉不怕高压水腐蚀的材料。
在所述的防水壁8的内表面设置活塞密封帘布7，所述的活塞密封帘布7与0型活塞密封圈5过盈配合连接。
实施方式：
在用电低谷时，关闭出水管端口10的第二阀门12，打开入水管端口9的第一阀门11，离峰电能通过电动机驱动液压泵，将过滤后的水从入水管端口9加入储能池13，在储能池13内，加压的过滤水将大型活塞4顶起储存势能，大型活塞4整体采用钢筋混凝土制作，下部采用P10型混凝土这种价格低廉不怕高压水腐蚀的材料，大型活塞4与密封圈之间通过橡胶垫圈固定相连，活塞仍可在一定程度上左右活动，在防水的同时减小帘布受损及地震对装置造成的影响，通过附加式配重2调整储存能量的大小，附加式配重2重物集中在中间，依次向两端递减重量，可增加装置的稳定性，当储能池13内容积加满后，关闭电动机，同时关闭入水管端口9的第一阀门11。
用电高峰时，打开水管端口10的第二阀门12，大型活塞4及附加式配重2在重力作用下，将储能池11中的水由出水管端口10压出，被压出的水流驱动水轮机发电，将势能转化为电能，提供给用户供电，储能池13中的水排净后，关闭出水管端口10的第二阀门12，等待下一个循环过程蓄能。
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型抽水储能装置，它包括：容器壁(1)、大型活塞(4)、0型活塞密封圈(5)、防水壁(8)、入水管端口(9)、出水管端口(10)、第一阀门(11)、第二阀门(12)，在所述的容器壁(1)内设有储能池(13)，所述的储能池(13)顶端敞开口，所述的储能池(13)底端为半球体，在所述的储能池(13)底端的半球体与储能池(13)主体连接处设有入水管端口(9)，在所述的入水管端口(9)上设有第一阀门(11)，在所述的储能池(13)底端的半球体上设有出水管端口(10)，在所述的出水管端口(10)上设有第二阀门(12)，所述的大型活塞(4)设置在储能池(13)内，在所述的容器壁(1)内表面上设有防水壁(8)，在所述的大型活塞(4)外部设有0型活塞密封圈(5)，所述的0型活塞密封圈(5)与防水壁(8)过盈配合连接，其特征是，在所述的大型活塞(4)外部同0型活塞密封圈(5)并列组合设置工字型活塞密封圈(6)，所述的工字型活塞密封圈(6)与防水壁(8)过盈配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型抽水储能装置，其特征是，在所述的大型活塞(4)上设置附加式配重(2)。
3.根据权利要求2所述的一种新型抽水储能装置，其特征是，在所述的大型活塞(4)和附加式配重(2)之间设置砂岩层(3)。
4.根据权利要求1所述的一种新型抽水储能装置，其特征是，在所述的大型活塞(4)与0型活塞密封圈(5)和工字型活塞密封圈(6)组合之间设置橡胶垫圈(14)。
5.根据权利要求1所述的一种新型抽水储能装置，其特征是，所述的防水壁(8)由防水标准P4以下的混凝土或纯水泥制作。
6.根据权利要求1所述的一种新型抽水储能装置，其特征是，所述的大型活塞(4)整体采用钢筋混凝土制作。
7.根据权利要求1所述的一种新型抽水储能装置，其特征是，在所述的防水壁(8)的内表面设置活塞密封帘布(7)，所述的活塞密封帘布(7)与0型活塞密封圈(5)过盈配合连接。
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